高一化學(xué)熱化學(xué)方程式的書寫及計算方法

1、.高一化學(xué)熱化學(xué)方程式的書寫及計算方法與普通化學(xué)方程式相比，書寫熱化學(xué)方程式除了遵循書寫普通化學(xué)方程式外，還應(yīng)該注意以下幾點：反響熱ΔH與測定的條件溫度、壓強(qiáng)有關(guān)，因此書寫熱化學(xué)方程式時應(yīng)注明應(yīng)熱ΔH的測定條件。假設(shè)沒有注明，就默認(rèn)為是在25、101KPa條件下測定的。反響熱ΔH只能寫在標(biāo)有反響物和生成物狀態(tài)的化學(xué)方程式的右邊。ΔH為“-表示放熱反響，ΔH為“+表示吸熱反響。ΔH的單位一般為kJ·mol-1kJ/mol。反響物和生成物的聚集狀態(tài)不同，反響熱ΔH不同。因此熱化學(xué)方程式必須注明物質(zhì)的聚

2、集狀態(tài)固體用“s、液體用“l(fā)、氣體用“g、溶液用“aq等表示，只有這樣才能完好地表達(dá)出熱化學(xué)方程式的意義。熱化學(xué)方程式中不標(biāo)“↑或“↓。熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)，因此化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。熱化學(xué)方程式是表示反響已完成的數(shù)量。由于ΔH與反響完成物質(zhì)的量有關(guān)，所以方程式中化學(xué)前面的化學(xué)計量系數(shù)必須與ΔH相對應(yīng)，假如化學(xué)計量系數(shù)加倍，那么ΔH也加倍。當(dāng)反響逆向進(jìn)展時，其反響熱與正反響的反響熱數(shù)值相等，符號相反。在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反響生成1 mol 水時的反

3、響熱叫中和熱。書寫中和熱的化學(xué)方程式應(yīng)以生成1 mol 水為基準(zhǔn)。反響熱可分為多種，如燃燒熱、中和熱、溶解熱等，在101Kpa時，1 mol 純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱?！纠}1】25、101 kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2800 kJ/mol，那么以下熱化學(xué)方程式正確的選項是：A.Cs+1/2O2g=COg;H =-393.5 kJ/molB.2H2g+O2g=2H2Og;H =+ 571.6 kJ/molC.CH4g + 2O2g= CO2g + 2H2Og

4、;H =-890.3 kJ/molD.1/2C6H12O6s + 3O2g = 3CO2g + 3H2O1;H =-1400 kJ/mol解析：燃燒熱是指在101 kPa時，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量。對C而言穩(wěn)定的氧化物指CO2g、對H2而言穩(wěn)定的氧化物指H2Ol。所以A、B、C錯誤，正確答案為D。答案：D【例題2】 充分燃燒a g乙炔氣體時生成1 mol 二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，那么乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的選項是：A.2C2H2g + 5O2g = 4CO2g + 2H2Ol H = -4b k J/molB.C2H2g + 5/2O2g =2C

5、O2g + H2Ol H =2b k J/molC.2C2H2g + 5O2g= 4CO2g + 2H2Ol H = -2b k J/molD.2C2H2g + 5O2g= 4CO2g + 2H2Ol H =b k J/mol解析：放熱反響中ΔH<0，所以B、D錯誤。生成1 mol CO2時放出b kJ的熱量，所以，生成4 mol CO2時放出熱量為4b kJ，所以A正確。答案：A【例題3】09四川卷925 ，101 k Pa時，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反響的中和熱為57.3kJ/mol，辛烷的燃燒熱為5518 kJ/mol。以下熱化學(xué)方程式書寫正確的選項是A.2H+aq

6、+ SO42-aq + Ba2+aq +2OH-aq=BaSO4s +2H2O1 H=-57.3 kJ/molB.KOHaq + 1/2H2 SO4aq=1/2K2SO4aq + H2Ol H=-57.3kJ/molC.C8H18l + 25/2O2 g=8CO2 g+ 9H2O H=-5518 kJ/molD.2C8H18g + 25O2 g=16CO2 g+18H2O1 H=-5518 kJ/mol答案：B點撥：書寫表示燃燒熱的化學(xué)方程式時，可燃物的化學(xué)計量系數(shù)為1;產(chǎn)物應(yīng)為完全燃燒生成的穩(wěn)定氧化物，如C燃燒產(chǎn)物為CO2而不是CO，H2燃燒生成的是H2Ol，而不是H2Og。書寫表示中和熱的

7、熱化學(xué)方程式時，H2O的化學(xué)計量系數(shù)為1，并以此配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量系數(shù)。將ΔH看作是熱化學(xué)方程式中的一項，再按普通化學(xué)方程式的計算步驟、格式進(jìn)展計算，得出有關(guān)數(shù)據(jù)。假如一個反響可以分幾步進(jìn)展，那么各分步反響的反響熱之和與該反響一步完成時的反響熱是一樣的，即蓋斯定律：化學(xué)反響的反響熱只與反響的始態(tài)各反響物和終態(tài)各生成物有關(guān)，而與反響的途徑無關(guān)。如：【例題4】：1 mol H2分子中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收436 kJ的能量，1mol Cl2分子中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收243kJ的能量，由H原子和Cl 原子形成1mol HCl分子時釋放431kJ的能量。以下表達(dá)正確的選項是A.氫氣和氯氣

8、反響生成氯化氫氣體的熱化學(xué)方程式是H2g + Cl 2g =2HClgB.氫氣和氯氣反響生成2 mol氯化氫氣體，反響的H =183 kJ/molC.氫氣和氯氣反響生成2 mol氯化氫氣體，反響的H = -183 kJ/molD.氫氣和氯氣反響生成1 mol氯化氫氣體，反響的H = -183 kJ/mol解析：根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原那么和反響熱的計算方法：H =反響物鍵能總和-生成物鍵能總和，即H =436 kJ/mol + 243 kJ/mol -2×431 kJ/mol = -183 kJ/mol，因此正確的熱化學(xué)方程式是：H2g + Cl 2g =2HClg H = -18

9、3 kJ/mol。應(yīng)選C。點撥：熱化學(xué)方程式中的H必須標(biāo)明“+或“-符號，比較反響熱H的大小時，要注意帶符號“+或“-進(jìn)展比較。熱化學(xué)方程式中的反響熱數(shù)值表示反響物按方程式中化學(xué)計量數(shù)反響進(jìn)展到底時的熱量值，如反響是可逆反響，那么熱量值小于對應(yīng)的反響熱數(shù)值?；瘜W(xué)反響逆向進(jìn)展時，其反響熱的數(shù)值不變，但符號改變?！纠}5】09寧夏卷2814分2SO2g + O2g =2SO3g 反響過程的能量變化如下圖。1 mol SO2g氧化為1 mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1.請答復(fù)以下問題：1圖中A、C分別表示 、 ，E的大小對該反響的反響熱有無影響? 。該反響通常用

10、V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點升高還是降低?_，理由是 ;2圖中H =_ kJ·mol-1;3V2O5的催化循環(huán)機(jī)理可能為：V2O5氧化SO2時，自身被復(fù)原為四價釩化合物;四價釩化合物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式 ;4假如反響速率υSO2為0.05 mol·L-1·min-1,那么υO2=_mol·L-1·min-1、υSO3 =_mol·L-1·min-1;5單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ·mo l-1，計算由

11、Ss生成3 mol SO3g的H=_要求計算過程。解析：1本小題考察反響物總能量高于生成物總能量為放熱反響，可得到A和C所表示的意義，E為活化能與反響熱無關(guān)，但是用催化劑可以降低活化能;2圖中表示的是2mol SO2的反響，因此H=-99×2kJ·mol-1;3依題意即可寫出：SO2 +V2O5 =SO3+2VO24VO2 + O2=2V2O5;4根據(jù)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比答案：1反響物能量 生成物能量 2無 降低 因為催化劑改變了反響的歷程使活化能E降低 3-198 4 SO2 +V2O5 =SO3 +2VO2 4VO2 + O2 =2V2O5 40.025 0

12、.055Ss + O2g =2SO2g H1=-296 kJ·mol-1, SO2g+1/2O2g =SO3g H2=-99 kJ·mol-13Ss + 9/2O2g =3SO3g H =3H1+H2=-1185 kJ·mol-1【例題6】2019年·全國紅磷Ps和Cl2g發(fā)生反響生成PCl3g和PCl5g，反響過程和能量關(guān)系如下圖圖中的H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)根據(jù)上圖答復(fù)以下問題1P和Cl2反響生成PCl3的熱化學(xué)方程式 ;2PCl5分解生成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式 ;上述分解反響是一個可逆反響，溫度T1時，在密閉容器中參加0

13、.80 mol PCl5，反響到達(dá)平衡時還剩余0.60 mol PCl5，其分解率α1等于 ;假設(shè)反響溫度由T1升高到T2，平衡時PCl5分解率α2，α2 α1 填“大于，“小于或“等于;3工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進(jìn)展，先將P和Cl2反響生成中間產(chǎn)物PCl3，然后降溫，再和Cl2反響生成PCl5。原因是 ;4P和Cl2分兩步反響生成1mol PCl5的H3= ;P和Cl2一步反響生成1mol PCl5的H4 H1填“大于，“小于或“等于;5PCl5與足量水反響，最終生成兩種酸，其化學(xué)方程式是 。解析：1由圖可以看出，1 mol P 在Cl2中

14、完全燃燒生成1 mol PCl3，放出的熱量為306kJ，所以P 在Cl2中完全燃燒生成PCl3的熱化學(xué)方程式為：Ps + 3/2Cl2g = PCl3g; H =-306 kJ/mol或2Ps + 3Cl2g = 2PCl3g;H = -612 kJ/mol。2中間產(chǎn)物PCl3和未反響的Cl2的總能量高于最終產(chǎn)物PCl3的能量，其H = -93 kJ/mol，所以有：PCl5g = PCl3g+Cl2g;H = 93 kJ/mol。分解率α1 =0.80 mol-0.60 mol/ 0.80 mol×100%=25%;由熱化學(xué)方程式知，此反響的正反響為吸熱反響，所以升

15、高溫度，平衡向正反響方向挪動，PCl5的分解率增大，即α2大于α1。3由圖可以看出，P與Cl2反響生成PCl3，PCl3和Cl2進(jìn)一步反響生成PCl5，都是放熱反響，分兩步進(jìn)展且第二步降低溫度，有利于PCl5的生成，防止PCl5的分解。4由蓋斯定律可知，一步生成PCl5和兩步生成PCl5的總熱效應(yīng)相等，即H=-612 kJ/mol+-93 kJ/mol= -399 kJ/mol;5PCl5與足量水反響生成H3PO4和HCl，其化學(xué)方程式為：PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5HCl答案：12Ps + 3Cl2g = 2PCl3g; H = -612kJ/mol

16、2PCl5g = PCl3g + Cl2g H =+ 93kJ/mol 25% 大于3因為PCl5分解反響是吸熱反響，溫度太高，不利于PCl5的生成。4-399 kJ/mol 等于5PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5HCl點撥：熱化學(xué)方程式的系數(shù)即可以用分?jǐn)?shù)，也可以用整數(shù)。反響熱隨著系數(shù)的變化而變化。此題將化學(xué)圖像與熱化學(xué)方程式、反響熱等概念結(jié)合起來很好地考察了考生的觀察才能、思維才能等。要學(xué)會理解熱化學(xué)方程式的含義，并能純熟地根據(jù)題給信息寫出熱化學(xué)方程式來?！纠}7】2019年·海南白磷與氧可發(fā)生如下反響：P4 + 5O2 =P4O10。斷裂以下化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：P-P a kJ·mol-1、P-O b kJ·mol-1、P=O c kJ·mol-1、O=O d kJ·mol-1。根據(jù)圖示的分子構(gòu)造和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反響的H，其中正確的選項是A.6a + 5d-4c-12bkJ·mol1 B.4c + 12b